(57)【要約】【課題】トナーを安定して供給したり現像ローラ表面のトナーを良好に掻き落としたりすることのできる弾性ローラを容易に製造する。【解決手段】シャフト１１の外周に円筒状弾性発泡体２１を設けた成形用円筒状ローラ１０Ｂを、シャフト１１と無端帯状の刃物３２が平行となり、かつ刃物の刃先の延長線３６がシャフトの中心１２から外れて円筒状弾性発泡体２１の表面と交差する位置に配置し、刃先の延長線３６とシャフトの中心１２の間隔を一定にして、円筒状弾性発泡体２１の全周に第１切り込み２３を一定間隔で形成し、その後に刃先の延長線３６に対して反対側へ成形用円筒状ローラ１０Ｂを移動させて、第１の切り込み時と同様にして第１切り込み２３と交差する第２切り込みを入れることにより、第１切り込みと第２切り込みからなるＶ字形溝を円筒状弾性発泡体２１の全周に形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトの外周に円筒状弾性発泡体が設けられた成形用円筒状ローラにおける前記円筒状弾性発泡体の外周に、回転又は直線往復運動する刃物によって一定間隔で複数の第１切り込みを前記シャフトと平行に形成し、
その後、前記第１切り込みと交差する第２切り込みを前記弾性発泡体の外周に一定間隔で前記シャフトと平行に形成することにより、前記第１切り込みと第２切り込みからなるＶ字形溝を前記弾性発泡体の外周に一定間隔で形成することを特徴とする弾性ローラの製造方法。
【請求項２】
イ．シャフトの外周に円筒状弾性発泡体が設けられた成形用円筒状ローラを、回転又は直線往復運動する刃物と前記シャフトが平行となり、かつ前記刃物の刃先の延長線が前記シャフトの中心から外れて前記円筒状弾性発泡体の表面と交差するように配置する配置工程と、
ロ．前記シャフトの中心と前記刃先の延長線との間隔ｄ１を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラと前記刃物を接近させて前記円筒状弾性発泡体の表面に前記刃物で前記シャフトと平行な第１切り込みを入れる第１切り込み工程と、
ハ．前記間隔ｄ１を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラを前記刃物から離し、次いで前記シャフトを中心として前記成形用円筒状ローラを一方向へ一定角度回転させる第１回転工程と、
ニ．再度前記第１切り込み工程を行った後、前記第１回転工程と前記第１切り込み工程を順番に繰り返し、前記円筒状弾性発泡体の全周に一定間隔で前記第１切り込みを形成する第１繰り返し工程と、
ホ．前記成形用円筒状ローラを前記刃先の延長線に対して前記イ〜ニの工程時における前記成形用円筒状ローラの位置とは反対側へ移動させると共に、前記シャフトと前記刃物が平行であって、かつ前記刃物の刃先の延長線が前記シャフトの中心から外れて前記第１切り込みと交差するように配置する移動配置工程と、
ヘ．前記シャフトの中心と前記刃先の延長線との間隔ｄ２を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラと前記刃物を接近させて前記円筒状弾性発泡体の表面に前記刃物で前記シャフトと平行な第２切り込みを前記第１切り込みと交わるように形成し、前記第１切り込みと前記第２切り込みによりＶ字形溝を形成する第２切り込み工程と、
ト．前記間隔ｄ２を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラを前記刃物から離し、次いで前記シャフトを中心として前記成形用円筒状ローラを一方向へ前記一定角度回転させる第２回転工程と、
チ．再度前記第２切り込み工程を行った後、前記第２回転工程と前記第２切り込み工程を順番に繰り返し、前記円筒状弾性発泡体の全周に一定間隔で前記Ｖ字形溝を形成する第２繰り返し工程と、
よりなる請求項１に記載の弾性ローラの製造方法。
【請求項３】
前記配置工程に先立ち、前記シャフトの外周に筒状弾性発泡体が設けられた成形用ローラを、前記シャフトと前記刃物が平行となるように配置し、前記成形用ローラの筒状弾性発泡体の表面に前記刃物の刃先を当て、前記成形用ローラを回転させて前記筒状弾性発泡体の表面を切削し前記筒状弾性発泡体を円筒状弾性発泡体にすることにより、前記シャフトの外周に円筒状弾性発泡体が設けられた成形用円筒状ローラを形成するピーリング工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の弾性ローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾性ローラの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、電子写真感光体や静電記録誘電体等からなる像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置の現像ローラに供給されたトナー（現像剤）で現像して、トナー像として可視化することが行われている。そのような現像装置においては、ホッパー内に収容された１０μｍ以下程度のトナーを現像ローラに適量供給したり、余分のトナーを現像ローラから掻き取ったりするためにトナー供給ローラが内蔵されている。
【０００３】
前記トナー供給ローラとして、シャフトの外周にポリウレタンフォームまたはシリコーンフォーム等の弾性発泡体を設けた弾性ローラが多用されている。また、前記弾性ローラの製造方法としては、（１）スラブ若しくはモールド発泡の弾性発泡体から所要サイズの弾性発泡体を切り出し、それにシャフトを通して成形用ローラを形成した後、前記弾性発泡体の表面を研削や研磨して円筒状のローラ形状に仕上げる方法、（２）シャフトと一体に弾性発泡体を形成して成形用ローラを形成した後、前記弾性発泡体の不要部分を研削や研磨して円筒状のローラ形状に仕上げる方法、（３）前記成形用ローラの弾性発泡体の表面に刃物の刃先を当て、前記成形用ローラを回転させることによって前記弾性発泡体の表面を切削して所要サイズの円筒状とするピーリング加工による方法等がある。
【０００４】
しかし、従来の製造方法によって弾性発泡体を円筒状としたトナー供給ローラは、弾性発泡体の表面の凹凸度が比較的小さいため、現像ローラへのトナー供給量が少なくなったり、現像ローラ表面のトナーを掻き落としたりする作用が劣る傾向にある。特に、前記ピーリング加工された弾性発泡体の表面は、研磨加工に比べ凹凸が均一になりやすく、前記不具合を生じ易い。しかも近年では、レーザーカラープリンターの普及によりトナーの微粒化が進み、前記ピーリング加工品では前記トナーの供給や掻き落としなどで不具合を生じるようになってきた。
【特許文献１】特開平１０−１０４９３７号公報
【特許文献２】特開２００１−１２１４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、トナー供給ローラに使用する場合にトナーを安定して供給したり現像ローラ表面のトナーを良好に掻き落としたりすることのできる弾性ローラを容易に製造することができ、特にピーリング加工から一連に作業を行う場合により好都合な弾性ローラの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、シャフトの外周に円筒状弾性発泡体が設けられた成形用円筒状ローラにおける前記円筒状弾性発泡体の外周に、回転又は直線往復運動する刃物によって一定間隔で複数の第１切り込みを前記シャフトと平行に形成し、その後、前記第１切り込みと交差する第２切り込みを前記弾性発泡体の外周に一定間隔で前記シャフトと平行に形成することにより、前記第１切り込みと第２切り込みからなるＶ字形溝を前記弾性発泡体の外周に一定間隔で形成することを特徴とする弾性ローラの製造方法に係る。
【０００７】
請求項２の発明は、
イ．シャフトの外周に円筒状弾性発泡体が設けられた成形用円筒状ローラを、回転又は直線往復運動する刃物と前記シャフトが平行となり、かつ前記刃物の刃先の延長線が前記シャフトの中心から外れて前記円筒状弾性発泡体の表面と交差するように配置する配置工程と、
ロ．前記シャフトの中心と前記刃先の延長線との間隔ｄ１を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラと前記刃物を接近させて前記円筒状弾性発泡体の表面に前記刃物で前記シャフトと平行な第１切り込みを入れる第１切り込み工程と、
ハ．前記間隔ｄ１を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラを前記刃物から離し、次いで前記シャフトを中心として前記成形用円筒状ローラを一方向へ一定角度回転させる第１回転工程と、
ニ．再度前記第１切り込み工程を行った後、前記第１回転工程と前記第１切り込み工程を順番に繰り返し、前記円筒状弾性発泡体の全周に一定間隔で前記第１切り込みを形成する第１繰り返し工程と、
ホ．前記成形用円筒状ローラを前記刃先の延長線に対して前記イ〜ニの工程時における前記成形用円筒状ローラの位置とは反対側へ移動させると共に、前記シャフトと前記刃物が平行であって、かつ前記刃物の刃先の延長線が前記シャフトの中心から外れて前記第１切り込みと交差するように配置する移動配置工程と、
ヘ．前記シャフトの中心と前記刃先の延長線との間隔ｄ２を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラと前記刃物を接近させて前記円筒状弾性発泡体の表面に前記刃物で前記シャフトと平行な第２切り込みを前記第１切り込みと交わるように形成し、前記第１切り込みと前記第２切り込みによりＶ字形溝を形成する第２切り込み工程と、
ト．前記間隔ｄ２を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラを前記刃物から離し、次いで前記シャフトを中心として前記成形用円筒状ローラを一方向へ前記一定角度回転させる第２回転工程と、
チ．再度前記第２切り込み工程を行った後、前記第２回転工程と前記第２切り込み工程を順番に繰り返し、前記円筒状弾性発泡体の全周に一定間隔で前記Ｖ字形溝を形成する第２繰り返し工程と、
よりなる弾性ローラの製造方法に係る。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２において、前記配置工程に先立ち、前記シャフトの外周に筒状弾性発泡体が設けられた成形用ローラを、前記シャフトと前記刃物が平行となるように配置し、前記成形用ローラの筒状弾性発泡体の表面に前記刃物の刃先を当て、前記成形用ローラを回転させて前記筒状弾性発泡体の表面を切削し前記筒状弾性発泡体を円筒状弾性発泡体にすることにより、前記シャフトの外周に円筒状弾性発泡体が設けられた成形用円筒状ローラを形成するピーリング工程を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び２の発明によれば、回転又は直線往復運動する刃物を用い、円筒状成形用ローラの回転と移動により容易に円筒状弾性発泡体の全周にＶ字形溝を一定間隔で形成することができる。しかも製造された弾性ローラは、前記Ｖ字形溝によって円筒状弾性発泡体の表面が凹凸になっているため、トナー供給ローラとして使用した場合にトナーを安定して供給したり現像ローラ表面のトナーを良好に掻き落としたりすることができる。さらに本発明は、従来からピーリング加工に使用されている刃物を使用することもできるため、ピーリング加工に続いてＶ字形溝を形成するのに好都合である。
【００１０】
請求項３の発明によれば、ピーリング加工からＶ字形溝の形成まで連続して行うことができ、効率良く弾性ローラを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の製造方法によって製造された弾性ローラの斜視図、図２は製造装置の一例を示す図、図３はピーリング工程時の成形用ローラの側面図、図４は第１切り込み工程時の成形用円筒状ローラの概略側面図、図５は第２切り込み工程時の成形用円筒状ローラの概略側面図である。
【００１２】
図１に示す弾性ローラ１０は、本発明の製造方法によって製造されたもので、シャフト１１とその外周に設けられた円筒状弾性発泡体２１からなり、複写装置、画像記録装置、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置等におけるトナー供給ローラとして用いられる。
【００１３】
前記シャフト１１は、前記弾性ローラ１０の中心軸となるもので、金属等、所要の剛性を有する材質で構成され、中空、中実の何れでもよく、前記弾性ローラ１０に応じたサイズとされる。
【００１４】
前記円筒状弾性発泡体２１は、ウレタンフォーム、シリコーンフォーム等からなり、中心に前記シャフト１１が貫通している。前記円筒状弾性発泡体２１の外周面には、長さ方向Ｌに沿うＶ字形溝２２が周方向Ｃに一定間隔で全周に並設されている。前記Ｖ字形溝２２によって前記筒状弾性発泡体２１の外周面に凹凸が形成されている。
【００１５】
前記弾性ローラ１０の製造装置の例を図２示す。図示の製造装置は、図示しないモータ等の回転装置と接続されて回転する回転ローラ３１，３１と、前記回転ローラ３１，３１間に張設されて回転する無端帯状の刃物３２と、前記無端帯状の刃物３２と平行に設けられ、前記刃物３２の幅方向Ｗに沿ってシリンダ装置等の駆動装置により前進後退可能とされると共に上下方向Ｕに昇降可能とされた作業台３７を備える。
【００１６】
前記無端帯状の刃物３２は、バンドナイフと称される公知のもので、幅方向の側部に刃部３３が形成されており、前記回転ローラ３１，３１間に張設されることにより前記回転ローラ３１，３１間に直線部分３５が形成されている。前記刃部３３は、刃物３２の厚み方向の両側に刃が形成された両刃、あるいは片側に刃の形成された片刃の何れでもよく、図示の例では両刃からなる。なお、前記刃物３２の刃先の傾斜角度は適宜とされるが、通常は４〜６°程度とされている。
【００１７】
前記作業台３７は、上面にシャフト受け部３８，３８が前記刃物３２の長さ方向に沿って所定間隔離して立設されている。前記シャフト受け部３８，３８の上端には凹状のシャフト受け部が形成され、後述の成形用ローラ１０Ａあるいは成形用円筒状ローラ１０Ｂのシャフト１１を前記シャフト受け部３８，３８に嵌着することにより、前記シャフト１１が前記刃物３２と平行に配置される。また、前記作業台３７の上面には駆動モータＭが設けられている。前記駆動モータＭは、前記成形用ローラ１０Ａあるいは成形用円筒状ローラ１０Ｂのシャフト１１との間に回転ベルト３９が張設され、前記駆動モータＭによる前記シャフト１１の一方向への回転により前記成形用ローラ１０Ａあるいは成形用円筒状ローラ１０Ｂが一方向へ回転するようになっている。
【００１８】
次に、前記製造装置を用いる弾性ローラの一実施形態を示す。ここで説明する弾性ローラの製造方法は、ピーリング工程、配置工程、第１切り込み工程、第１回転工程、第１繰り返し工程、移動配置工程、第２切り込み工程、第２回転工程、第２繰り返し工程からなる。
【００１９】
ピーリング工程では、まず、前記シャフト１１の外周に筒状弾性発泡体２１Ａが設けられた成形用ローラ１０Ａを用意し、筒状弾性発泡体２１Ａの両端から突出しているシャフト１１の両端部を前記作業台３７のシャフト受け部３８，３８に嵌着し、それによって前記シャフト１１と前記刃物３２が平行となるように配置する。前記筒状弾性発泡体２１Ａは、ウレタンフォームやシリコーンフォーム等の弾性発泡体を打ち抜き等によって円筒状あるいは角筒状とし、また中心にシャフト挿通孔を打ち抜き等により形成したものである。図示の例の筒状弾性発泡体２１Ａは、目的とする弾性ローラ１０の円筒状弾性発泡体２１より大径の円筒状とされ、前記シャフト挿通孔に、予め外周面に接着剤を設けたシャフト１１を挿入して前記シャフト１１と一体化することにより前記成形用ローラ１０Ａが形成される。
【００２０】
前記シャフト受け部３８，３８に支持された成形用ローラ１０Ａのシャフト１１と前記駆動モータＭ間に回転ベルト３９が張設され、前記刃物３２の刃部３３における刃先へ向けて前記成形用ローラ１０Ａの回転が行われる。次いで、前記作業台３７を前記刃物３２側へ前進させることにより前記成形用ローラ１０Ａを刃物３２に接近させ、図３のように刃部３３の刃先３４を筒状弾性発泡体２１Ａの表面に当てて前記筒状弾性発泡体２１Ａの表面を切削し、前記筒状弾性発泡体２１Ａを、図４の４−１に示すように所定径の円筒状弾性発泡体２１とする。これにより、前記シャフト１１の外周に円筒状弾性発泡体２１が設けられた成形用円筒状ローラ１０Ｂを得る。
【００２１】
配置工程では、前記作業台３７を昇降させて高さを調整することにより、図４の４−１に示すように、前記刃物３２の刃先の延長線３６が、前記シャフト受け部３８，３８に支持されている成形用円筒状ローラ１０Ｂにおけるシャフトの中心１２から外れて前記円筒状弾性発泡体２１の表面と交差するように、前記成形用円筒状ローラ１０Ｂが配置される。その際、前記シャフトの中心１２と前記刃先の延長線３６との間隔ｄ１は、前記円筒状弾性発泡体２１の半径より小さい適宜の値（＞０）とされる。
【００２２】
第１切り込み工程では、図４の４−２に示すように、前記シャフトの中心１２と前記刃先の延長線３６との間隔ｄ１を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラ１０Ｂと前記刃物３２を接近させて前記円筒状弾性発泡体２１の表面に前記刃物３２で前記シャフト１１と平行な第１切り込み２３を入れる。なお、前記成形用円筒状ローラ１０Ｂと前記刃物３２の接近は、前記作業台３７を前記刃物３２の方向へ前進させることにより行われる。また、前記第１切り込み２３の深さは適宜の値とされる。この第１切り込み工程で形成される第１切り込み２３は、図では切り口が開いているように誇張して示されているが、実際は前記刃物３２の刃先の角度（通常は４〜６°程度）が小さいことから、切り口が閉じた直線状となっている。
【００２３】
第１回転工程では、図４の４−３に示すように、前記間隔ｄ１を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラ１０Ｂを前記刃物３２から離し、次いで図４の４−４に示すように、前記シャフト１１を中心として前記成形用円筒状ローラ１０Ｂを一方向へ一定角度回転させる。前記成形用円筒状ローラ１０Ｂを前記刃物３２から離す方法は、前記作業台３７を後退させることにより行われ、また前記成形用円筒状ローラ１０Ｂの回転は、前記作業台３７の駆動モータＭの駆動により行われる。前記回転時における回転角度は適宜決定され、前記Ｖ字形溝２２の間隔を狭くする場合には回転角度が小とされ、それに対して前記Ｖ字形溝２２の間隔を大にする場合には回転角度が大とされる。
【００２４】
第１繰り返し工程では、図４の４−５に示すように、再度前記第１切り込み工程を行った後、図４の４−６に示すように前記第１回転工程を行い、続いて前記第１切り込み工程を行い、このように前記第１回転工程と前記第１切り込み工程を順番に繰り返す。これにより、図５の５−１に示すように、前記円筒状弾性発泡体２１の全周に一定間隔で前記第１切り込み２３を形成する。
【００２５】
移動配置工程では、図５の５−１及び５−２に示すように前記刃先の延長線３６に対して、前記配置工程から前記第１繰り返し工程における前記成形用円筒状ローラ１０Ｂの位置（図５の５−１）とは反対側へ前記成形用円筒状ローラ１０Ｂを移動させると共に、前記シャフト１１と前記刃物３２が平行であって、かつ前記刃物３２の刃先の延長線３６が前記シャフトの中心１２から外れて前記第１切り込み２３と交差するように配置する（図５の５−２）。前記移動は、前記作業台３７を昇降（図示の場合は下降）させることによって行われる。なお、前記移動後における刃先の延長線３６と前記シャフトの中心１２間の間隔ｄ２は、適宜とされるが、前記ｄ１と略等しくすれば、前記Ｖ字形溝２２において対向する傾斜面を略等しい傾斜角度にできる。また、前記移動配置工程時、前記作業台の昇降に加えて、前記成形用円筒状ローラ１０Ｂを適宜回転させて、前記刃先の延長線３６が、前記シャフトの中心１２から外れた位置を通って所望の第１切り込み２３と交差するようにしてもよい。
【００２６】
第２切り込み工程では、図５の５−３に示すように、前記シャフトの中心１２と前記刃先の延長線３６との間隔ｄ２を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラ１０Ｂと前記刃物３２を接近させて前記円筒状弾性発泡体２１の表面に前記刃物３２で前記シャフト１１と平行な第２切り込み２４を前記第１切り込み２３と交わるように形成し、前記第１切り込み２３と前記第２切り込み２４により前記Ｖ字形溝２２を形成する。
【００２７】
第２回転工程では、図５の５−４に示すように、前記間隔ｄ２を一定に維持しながら前記成形用円筒状ローラ１０Ｂを前記刃物３２から離し、次いで図５の５−５に示すように、前記シャフト１１を中心として前記成形用円筒状ローラ１０Ｂを一方向へ前記一定角度回転させ、前記Ｖ字形溝２２の隣に位置する前記第１切り込み２３と前記刃先の延長線３６を交差させる。
【００２８】
第２繰り返し工程では、図５の５−６に示すように再度前記第２切り込み工程を行った後、前記第２回転工程を行い、続いて前記第２切り込み工程を行い、このように前記第２回転工程と前記第２切り込み工程を順番に繰り返す。これにより、図１に示すように、前記円筒状弾性発泡体２１の全周に一定間隔で前記Ｖ字形溝２２を形成し、前記弾性ローラ１０を得る。前記弾性ローラ１０は、最後に前記作業台３７のシャフト受け部３８，３８から外される。
【００２９】
なお、前記の例では、ピーリング工程から第２繰り返し工程まで一連の作業で行っているが、ピーリング工程を別に行っても良い。また、ピーリング工程を省略し、ピーリング加工以外の他の加工方法による研磨や研削によって得られた成形用円筒状ローラを用いて、前記配置工程以下の工程を本発明に従って行うようにしてもよい。さらにまた、前記の例では成形用ローラや成形用円筒状ローラを刃物に対して移動させているが、逆に刃物を移動させるようにしてもよい。また、刃物は、電動糸鋸のように直線的に往復運運動する刃物を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の製造方法によって製造された弾性ローラの斜視図である。
【図２】製造装置の一例を示す図である。
【図３】ピーリング工程時の成形用ローラの概略側面図である。
【図４】第１切り込み工程時の成形用円筒状ローラの概略側面図である。
【図５】第２切り込み工程時の成形用円筒状ローラの概略側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  弾性ローラ
１０Ａ  成形用ローラ
１０Ｂ  成形用円筒状ローラ
１１  シャフト
１２  シャフトの中心
２１  円筒状弾性発泡体
２１Ａ  筒状弾性発泡体
２２  Ｖ字形溝
２３  第１切り込み
２４  第２切り込み
３２  刃物
３３  刃部
３４  刃先
３６  刃先の延長線
【図１】
2006017262.tif 000003
【図２】
2006017262.tif 000004
【図３】
2006017262.tif 000005
【図４】
2006017262.tif 000006
【図５】
2006017262.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月5日(2004.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
前記配置工程に先立ち、前記シャフトの外周に筒状弾性発泡体が設けられた成形用ローラを、前記シャフトと前記刃物が平行となるように配置し、前記成形用ローラの筒状弾性発泡体の表面に前記刃物の刃先を当て、前記成形用ローラを回転させて前記筒状弾性発泡体の表面を切削し前記筒状弾性発泡体を円筒状弾性発泡体にすることにより、前記シャフトの外周に円筒状弾性発泡体が設けられた成形用円筒状ローラを形成するピーリング工程を行うことを特徴とする請求項２に記載の弾性ローラの製造方法。